JP2005178669A

JP2005178669A - 重荷重用タイヤ

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Publication number: JP2005178669A
Application number: JP2003425303A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Maruoka; 清人丸岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-22
Also published as: US7011127B2; CN1796162A; CN100441432C; JP3890050B2; US20050133139A1

Abstract

【課題】軽量化を図りつつビード部の耐久性を向上する。
【解決手段】カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂが、ビードコア５のタイヤ軸方向内側面Ｓｉ、半径方向内面ＳＬ及び軸方向外側面Ｓｏに沿って折れ曲がる折返し主部１０と、ビードコア５から離間してのびる折返し副部１１とからなる。折返し副部１１は、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵに対して９０°未満の角度θで本体部６ａに向かって傾いてのびる。折返し副部１１は、その少なくとも一部に、前記本体部６ａのスチールコード間を通った突き抜けスチールコードＳＣ１を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビード部の耐久性を向上しうる重荷重用タイヤに関する。

重荷重用タイヤは、充填される空気圧が高く、かつ、負荷荷重も大きい過酷な条件で使用される。このため、大きな荷重を負担することとなるビード部は強固に補強されており、その厚さも大きく重量も非常に大きい。近年、このような重荷重用タイヤの重量を軽減するために、例えば図９に示されるように、トロイド状の本体部ｂ１と、その両端部に連設されビードコアｃの回りで略一周巻きされた折返し部ｂ２とからなるカーカスプライｂを具えた重荷重用タイヤが下記特許文献１ないし２により提案されている。

特開平１１−３２１２４４号公報特開２０００−２１９０１６号公報

上記ビード構造では、折返し部ｂ２の外端は、タイヤ負荷走行時の歪が小さいビードコアｃの周囲近傍に設けられるため、走行中の歪の影響を受け難い。従って、折返し部ｂ２の外端を起点としたコードルース等の損傷も生じ難い。またカーカスプライｂの折返し部ｂ２の長さを小さくできるため、タイヤ重量の軽量化にも役立つ。

しかしながら、上記ビード構造は、前記折返し部ｂ２の長さが小でありかつ折れ曲がりの度合いが大きいため、例えば生タイヤ成形工程などにおいて、前記折返し部ｂ２の折れ曲がりが元に戻ろうとする。その結果、ビードコアｂとの間に空隙が生じ易く、空気残りなどの成形不良を発生させやすい。このような成形不良は、折返し部ｂ２がつるべ状に本体部ｂ１に引き抜かれるいわゆる吹き抜け現象を誘発するという欠点がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、カーカスプライの折返し部において、その少なくとも一部に、本体部のスチールコード間を通ってタイヤ内腔側に突き抜ける突き抜けスチールコードを含ませることを基本として、本体部と折返し部の拘束力を大とし、折返し部の吹き抜けなどを抑制することによりビード耐久性を向上しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、一対のビードコア間を跨るトロイド状の本体部に前記ビードコアの回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部が連設された少なくとも１枚のスチールコードのカーカスプライを含むカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向内側面、タイヤ半径方向内面及びタイヤ軸方向外側面に沿って折れ曲がる折返し主部と、該折返し主部に連なり前記ビードコアから離間してのびる折返し副部とを有し、前記折返し副部は、前記ビードコアのタイヤ半径方向外面に対して９０°未満の角度θで前記本体部に向かって傾いてのびるとともに、該折返し副部は、その少なくとも一部に、前記本体部のスチールコード間を通った突き抜けスチールコードを含むことを特徴としている。

また請求項２記載の発明は、前記折返し副部は、前記突き抜けスチールコードのみで構成されることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記折返し副部は、外端が前記本体部の手前で終端する非突き抜けスチールコードと、前記突き抜けスチールコードとを含み、かつ、前記突き抜けスチールコードは、少なくとも一方のビード部において前記折返し副部のスチールコード数の１／３以上であることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ビード部は、少なくとも１枚のスチールコードからなるビード補強層が設けられるとともに、該ビード補強層は、前記カーカスプライの本体部のタイヤ軸方向内側をのびかつ前記突き抜けスチールコードの外端よりもタイヤ内腔側に配された内片部を少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記折返し副部は、そのスチールコードの外端から前記ビードコアの外面までの最短距離が５〜１２mmであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記折返し副部は、そのスチールコードの外端が、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態におけるタイヤ子午線断面において、リム離反点を通り前記本体部に引いた法線から該本体部に沿って２〜１２mmの距離を隔てて内側に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

なお「リム離反点」とは、タイヤ子午線断面において、ビード部とリムとが最もタイヤ半径方向外側で接触する点とする。

本発明の重荷重用タイヤは、カーカスプライの折返し副部が、タイヤの負荷走行時の歪の小さい限定されたビードコアの周囲領域に設けられるため、走行時の大きな歪の影響を受け難い。これは、ビード耐久性に有利である。また折返し副部は、その少なくとも一部に、本体部のスチールコード間を通る突き抜けスチールコードを含んでいる。突き抜けスチールコードの動きは、本体部のカーカスコード間で拘束されることにより、折返し部の吹き抜けが防止される。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の重荷重用タイヤの自然状態を示す断面図、図２はそのビード部を拡大して示す部分的な断面図である。ここで、自然状態とは、タイヤを正規リムＪにリム組みしかつ５０ｋＰａの内圧を充填した無負荷の状態とする。また本明細書において、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。本実施形態の正規リムＪは、ＪＡＴＭＡでいう１５゜深底リム（いわゆる１５゜テーパリム）である。

また内圧を５０ｋＰａとしたのは、重荷重用タイヤ１の自然な姿勢を一義的に特定するためである。特に断りがなき場合、各部の寸法はこの自然状態の下で測定されたものとする。また重荷重用タイヤ１は、この例ではチューブレスタイプの空気入りタイヤが例示されている。

重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるベルト層７とが設けられたものが例示される。

前記カーカス６は、本実施形態では、スチールコードＳＣ（図２に示す）からなるカーカスコードをタイヤ赤道に対して８０〜９０°（この例では実質的に９０゜）の角度で配列した少なくとも一枚（この例では１枚）のカーカスプライ６Ａにより構成されている。カーカスプライの枚数については特に１枚に限定されるものではない。またカーカスプライ６Ａの折返し構造の詳細については後で述べる。

図２ないし図３に拡大して示されるように、ビードコア５は、本実施形態ではスチール製のビードワイヤ１６（この例では断面円形のスチール素線である）を多段多列に渦巻き状に巻き束ねることにより形成されたリング状体で構成されたものが例示される。ビードコア５の断面形状は特に制限はないが、この例では断面横長とした偏平六角形状のものが例示される。この断面略六角形状のビードコア５については、その横断面において、タイヤ半径方向内側の長片を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向内面ＳＬとし、他の長辺を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向の外面ＳＵとする。またビードコア５の前記内面ＳＬと前記外面ＳＵとの間をタイヤ軸方向内側で継ぐ折れ線状の屈曲辺を形成する面をビードコアのタイヤ軸方向の内側面Ｓｉとし、反対側の屈曲辺をタイヤ軸方向外側面Ｓｏとする。

ビードコア５の前記横断面において、前記内面ＳＬは、正規リムＪのリムシートＪ１のシート面と略平行にのびている。これは、ビード部４とリムシートＪ１との間の嵌合力を広範囲に亘って高めるのに役立つ。上で述べたとおり、正規リムＪはチューブレスタイヤ用の１５°深底リムである。従って、ビードコア５の前記内面ＳＬ及び外面ＳＵは、いずれもタイヤ軸方向線に対して略１５°の角度で傾いている。「略」としているのは、製造時の誤差を考慮するもので少なくとも前記角度から±２゜の誤差は許容される。ビードコア５の断面形状は、必要に応じて正六角形、矩形状、円形状としうる。ビードコア５の断面が円形状の場合、それを囲む一辺がタイヤ軸方向に沿った正方形ないし長方形を仮想定義し、その対角線で区切られる領域に前記内面ＳＬ、外面ＳＵ、内側面Ｓｏ及び外側面Ｓｉを割り当てることができる。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚、好ましくは３枚以上、さらに好ましくは（また本実施形態では）４枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄから構成される。各ベルトプライ７Ａないし７Ｄは、いずれもベルトコードとしてスチールコードが採用されている。タイヤ半径方向の最内側に配置された第１のベルトプライ７Ａは、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば６０±１５°の角度で配列されている。またその外側に順次配された第２ないし第４のベルトプライ７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄは、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列される。第１ないし第４のベルトプライ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄは、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重ねられる。

前記カーカスプライ６Ａは、一対のビードコア５、５間（図では片側のビードコアのみが表示されている。）を跨るトロイド状の本体部６ａと、その両側に連設されかつビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとで構成される。

また折返し部６ｂは、図２ないし図３に拡大して示されるように、ビードコア５のタイヤ軸方向内側面Ｓｉ、タイヤ半径方向内面ＳＬ及びタイヤ軸方向外側面Ｓｏに沿って折れ曲がる折返し主部１０と、該折返し主部１０に連なりビードコア５から離間してのびる折返し副部１１とから構成される。本実施形態の折返し主部１０は、滑らかな湾曲形状でビードコア５の前記内側面Ｓｉ、タイヤ半径方向内面ＳＬ及びタイヤ軸方向外側面Ｓｏに沿った例が示されている。

前記折返し副部１１は、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵに対して９０°未満の角度θで傾いて前記本体部６ａに向かってのびる。図３に拡大して示されるように、折返し副部１１は、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵ（ないしその延長線）よりも半径方向外側の部分である。前記角度θを９０°未満としたのは、該角度θが９０゜以上になると、折返し副部１１の外端Ｅ１（折返し副部１１のスチールコードの外端であり、以下同じである。）が走行時の歪の大きい領域に接近しやすいためである。特に好ましくは、前記角度θは７５゜以下が望ましい。また角度θの下限は特に制限はないが、成形時のスプリングバックを抑制する観点より、好ましくは３０°以上、より好ましくは６０゜以上が望ましい。

また本実施形態の折返し副部１１は、逆Ｖ字状に折れ曲がる屈曲線状のものが例示されるが、直線状や滑らかな曲線状で形成しても良い。折返し副部１１が本実施形態のように屈曲線状（又は曲線状等）の場合、前記角度θは、その折返し副部１１のスチールコードＳＣにおいて、ビードコア５の半径方向外面ＳＵないしその延長線に交わる折返し副部１１の下端Ｐと折返し副部１１の外端Ｅ１とを結ぶ直線Ｆと、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵとが挟む角度とする。

また図３に拡大して示したように、ビードコア５は、断面円形のビードワイヤ１６が巻き回されたものであるから、そのタイヤ半径方向外面ＳＵの断面形状は半円弧をタイヤ軸方向につなげたような輪郭となる。従って、この外面ＳＵからの相対的な距離や、外面に対する角度などを測定する際には、外面ＳＵに引いた接線Ｋを基準とする。さらに図３に誇張して示されるように、ビードワイヤ１６が一直線状に整一せずにタイヤ半径方向内外にばらつく場合、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵに１本の接線を引くことができない。この場合、前記接線Ｋは、前記ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵをなすビードワイヤ列のうちでタイヤ軸方向最外側に位置するビードワイヤ１６ｏとタイヤ軸方向最内側に位置するビードワイヤ１６ｉとに接する接線で近似する。

また折返し副部１１は、図２に示されるように、その外端Ｅ１からビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵまでの最短距離Ｌａが５〜１２mmに設定される。該最短距離Ｌａが５mm未満であると、折返し主部１０に対して折返し副部１１のスプリングバックが生じやすいため、生カバーの成形性を悪化させたりまた加硫中に折返し副部１１とビードコア５の外面ＳＵとの間に空気溜まりが形成され易いため好ましくない。逆に前記最短距離Ｌａが１２mmを超える場合、折返し副部１１の外端Ｅ１に、タイヤ変形時の応力が強く作用する傾向があなり、該外端を起点としたコードルース等の損傷が生じやすくなる。特に好ましくは、前記最短距離Ｌａは７〜１２mmが好ましい。

また重荷重用タイヤ１の折返し副部１１は、図４ないし図５にゴム材を取り除いて部分的に示されるように、その少なくとも一部に、本体部６ａに配列されたスチールコードＳＣ、ＳＣ間を通る突き抜けスチールコードＳＣ１を含んでいる。この実施形態では、折返し副部１１の全てのスチールコードが本体部６ａのスチールコードＳＣ、ＳＣ間を通っており、従って、折返し副部１１が突き抜けスチールコードＳＣ１だけで構成されたものが例示される。

本体部６ａに配列された一対のスチールコードＳＣ、ＳＣ間には、それぞれ１本の突き抜けスチールコードＳＣ１が通っている。またこの実施形態では、それぞれの突き抜けスチールコードＳＣ１は、本体部６ａのスチールコードＳＣ、ＳＣ間を通りかつこの本体部６ａのスチールコードＳＣよりもタイヤ内腔側に突き抜けたものが例示されている。つまり、突き抜けスチールコードＳＣ１の外端（折返し副部１１の外端Ｅ１と同義である。）は、本体部６ａのスチールコードＳＣよりもタイヤ内腔側に近い位置にある。但し、突き抜けスチールコードＳＣ１は、本体部６ａのスチールコードＳＣ、ＳＣ間に一部でも進入していれば足りる。勿論、突き抜けスチールコードＳＣ１は、インナーライナーゴムが添着されたタイヤ内腔面に突き出すことなく終端させる必要がある。

また図５に示されるように、突き抜けスチールコードＳＣ１と、本体部６ａをのびるスチールコードＳＣ、ＳＣとは互いに接触しないよう配置される。従って、図示はしていないが、図４ないし図５のスチールコード間の小隙間にはトッピングゴムなどを含むゴム材が満たされる。かかるゴムは、スチールコード間のせん断力を緩和吸収しコードルースを防ぐ。

本体部６ａをのびるスチールコードＳＣは、タイヤの負荷走行時において、突き抜けスチールコードＳＣ１を拘束し、そのタイヤ周方向ないしタイヤ半径方向の動きを非常に小さなものとする。つまり、折返し副部１１の外端Ｅ１に作用する歪は小さくなり、その結果、耐久性は向上する。さらに、このような重荷重用タイヤ１は、本体部６ａをのびるカーカスコードＳＣによって突き抜けスチールコードＳＣ１を拘束するという従来にはない作用が得られる結果、いわゆる吹き抜け現象に対して強い抵抗性を示し、とりわけ継続した負荷走行に伴ってビード内部の温度上昇が生じた場合において特に顕著な吹き抜け抵抗性が得られる。

なお折返し副部１１は、必ずしも突き抜けスチールコードＳＣ１だけで構成される必要はない。折返し部６ｂ近傍のコード配列略図である図６に示されるように、折返し副部１１は、外端Ｅ１が本体部６ａのスチールコードＳＣの手前で終端した非突き抜けスチールコードＳＣ２をも含むことができる。この態様は、スチールコード量が低減させ得るため、タイヤ重量を軽量化するのに役立つ。他方、非突き抜けスチールコードＳＣ２の数が増えると、折返し副部１１が本体部６ａから得ることができる拘束力が低下する傾向がある。従って、突き抜けスチールコードＳＣ１は、少なくとも一方のビード部４において、折返し副部１１のスチールコード数の１／３以上、より好ましくは１／２以上とするのが望ましい。

また、折返し副部１１において、突き抜けスチールコードＳＣ１と、非突き抜けスチールコードＳＣ２とを混在して用いる場合、タイヤのユニフォミティ（均一性）という観点より、例えば図７に示されるように、突き抜けスチールコードＳＣ１がタイヤ周方向に並ぶ第１の領域Ａと、非突き抜けスチールコードＳＣ２がタイヤ周方向に並ぶ第２の領域Ｂとが、実質的にタイヤ周方向に均一に分布するように配置することが望ましいものである。

このような突き抜けスチールコードＳＣ１を有する重荷重用タイヤ１は、例えば生カバー成形時において、未加硫のカーカスプライ６Ａをビードコア５の回りで折り返した後、その折返し端を本体部６ａ側へと強く当接させることによって生カバーの段階で本体部６ａのスチールコードＳＣ、ＳＣ間に折返し副部１１のスチールコードを通すことができる。そして、これにより得られた生カバーを、常法に従って加硫成形することにより製造することができる。また他の製造方法として、従来通り生カバーを成形した後、加硫成形中に本体部６ａと折返し副部１１とが互いに強く密着する局部的な圧力が加わるように、ブラダ及び／又は金型のプロファイルを改善することでも同様になし得る。このように、本発明の重荷重用タイヤ１を製造する方法は、特に限定されることなく種々の方法が採用できる。

また、本実施形態のカーカスプライ６Ａの構造は、高荷重が負荷された際の本体部６ａの倒れ込みに伴い、本体部６ａのカーカスコードと突き抜け部１１ａのカーカスコードとが擦れ合うおそれがある。このようなコードフレッティングが長期に亘って継続して作用すると、局部的にカーカスコードの損傷を招く。このような観点より、本実施形態のビード部４には、少なくとも１枚のスチールコードプライからなるビード補強層８が設けられている。これにより、上述のようなフレッティングに伴うカーカスコードの損傷をより確実に抑制している。

本実施形態のビード補強層８は、例えばスチールコードをタイヤ周方向線に対して１０〜４０゜の角度で傾けて配列した１枚のスチールコードプライで構成されたものが例示される。

該ビード補強層８は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側をのびる内片部８ａと、この内片部８ａに連なり前記折返し主部１０に沿ってのびる中片部８ｂと、この中片部８ｂに連なりかつタイヤ半径方向外側にのびる外片部８ｃとから構成されたものが例示される。ただし、ビード補強層８としては、少なくとも前記内片部８ａを有していれば足りる。

前記内片部８ａは、前記突き抜けスチールコードＳＣ１の外端Ｅ１よりもタイヤ内腔側に配されている。このような内片部８ａは、突き抜けスチールコードＳＣ１の外端Ｅ１に対していわゆる壁として機能し、該外端Ｅ１と本体部６ａとの大きな相対位置の変化を抑制する。また同時に、突き抜け部１１ａの外端Ｅ１がインナーライナが貼付されたタイヤ内腔面まで貫通するのを効果的に防止しうる。さらに内片部８ａは、荷重負荷時のカーカスプライ６Ａの本体部６ａと一体化し、そのタイヤ軸方向外側への倒れ込み量を抑制することができる。これにより、さらに折返し副部１１の外端Ｅ１に作用する歪を低減するのに役立つ。このような作用を得るために、内片部の８ａの外端Ｅ３のビードベースラインＢＬからの高さＨｉは、少なくとも突き抜けスチールコードＳＣ１の外端Ｅ１の高さよりも大きい必要がある。

内片部８ａの前記高さＨｉは、ビードコア５の最大高さＨｃ（ビードベースラインＢＬからビードコア５のタイヤ半径方向の最外側位置までの高さ）に関連付けて述べれば、概ねその１００％以上が望ましいものとなる。他方、前記高さＨｉが大き過ぎると、内片部８ａの外端Ｅ３が、負荷走行時に応力が集中しやすい領域に達するおそれがあるため、前記高さＨｉの上限値は、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいてビードコア５の最大高さＨｃの３００％以下、より好ましくは２５０％以下が望ましい。

また本実施形態では、内片部８ａのコードと突き抜けスチールコードＳＣ１の外端Ｅ１との間には、０．５〜１．５mm程度のインスレーションゴムを介在させることが望ましい。この場合、コード間に生じるせん断力を緩和とともに外端Ｅ３での歪を緩和してさらにビード部４の耐久性の向上を期待することができる。なおビード補強層８の内片部８ａにおけるエンズｅ１（コード長手方向と直角方向の測定した幅５cm辺りのコード打ち込み本数）は、折返し副部１１のエンズｅ２の０．５〜１．５倍、より好ましくは０．６〜１．０倍が望ましい。これにより、内片部８ａをより確実に突き抜けスチールコードＳＣ１に対する壁として機能させることが可能になる。

またビード補強層８のコード角度は、本体部６ａの倒れ込みを減じるために、前述の通りタイヤ周方向線に対して１０゜以上かつ４０゜以下が望ましい。

前記中片部８ｂは、折返し主部１０に接して配されており、ビードコア５とリムシートＪ１との間で強く圧縮される。このような中片部８ｂは、内片部８ａの位置ひいてはビード補強層８の位置を固定しかつ安定させるために特に望ましいものとなる。

また外片部８ｃは、その外端Ｅ２の高さが小さいと、ビード部４の曲げ剛性を高めるのが困難となり、特にリムフランジと接触する部分の領域の剛性を十分に確保し得ず、発熱時のゴム移動等の抑制が困難となる。このような観点より、外片部８ｃの外端Ｅ２のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向高さＨｏは、ビードコア５の最大高さＨｃの１００％以上が望ましい。他方、前記高さＨｏが過度に大きくなると、外片部８ｃの外端Ｅ２が、負荷走行時に歪の大きい領域に前記外端Ｅ２が位置して応力が集中しやすくなる傾向があるため好ましくない。このような観点より、外端Ｅ２の高さＨｏは、ビードコア５の最大高さＨｃの２５０％以下、より好ましくは２２０％以下が望ましい。

また図８には、本実施形態の重荷重用タイヤ１を正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態におけるビード部４の断面略図が示されている。この正規状態において、折返し副部１１のスチールコードの外端Ｅ１は、リム離反点Ｒを通り前記本体部６ａに引いた法線Ｎから該本体部６ａに沿って２〜１２mmの距離Ｌｃを隔てて内側に位置することが望ましい。タイヤの負荷走行時では、ほぼリム離反点Ｒを支点としてビード部４が屈曲変形するが、上記距離Ｌｃを２mm以上確保することによって、前記スチールコードＥ１の外端Ｅ１に作用する歪をより確実に減じることができる。なお距離Ｌｃが１２mm以上になると、折返し副部１１のスプリングバックなどが生じ易いため、特に好ましくは５〜１０mmである。

また重荷重用タイヤ１は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとが囲む領域に、充填ゴム１２が配される。充填ゴム１２は、図３に示されるように、ビードコア５のタイヤ半径方向外面ＳＵと折返し副部１１と本体部６ａとの間に配される断面略三角形状の領域に配される基部１２Ａと、ビードコア５と折返し主部１０との間に配された比較的薄い断面略Ｕ字状の副部１２Ｂとを含んでいる。副部１２Ｂについては必要に応じて省略することができる。このような基部１２Ａは、成形時においては、折返し副部１１が過度にビードコア５に接近するのを減じることにより折返し副部１１のスプリングバックを抑え、しかも成形時に空気残りなどの成形不良が発生するのを防止する。

充填ゴム１２は、その複素弾性率Ｅａが５〜１５ＭＰａの衝撃ないし応力緩和効果に優れる低弾性のゴム組成物により構成される。これにより、小さいながらも折返し副部１１に作用する走行時の歪を効果的に吸収しコードルースの発生を防ぐのに役立つ。

前記複素弾性率Ｅａが５ＭＰａ未満であると、過度に柔らかくなってしまい、走行時における折返し部６ｂの動きが大きくなり、とりわけ昇温時のゴムの変形とともにに引きずられやすく吹き抜けなどを生じさせるおそれがある。逆に複素弾性率Ｅａが１５ＭＰａを越えると、柔軟性が損なわれ、走行時における本体部６ａの倒れ込みにともなう歪をビードコア５の外面ＳＵ全体で緩和する能力が低下し、例えばビード補強層８の外片部８ｃの外端Ｅ２近傍でルースなどが生じやすくなる。このような観点より、充填ゴム１２の複素弾性率Ｅａは、６ＭＰａ以上、より好ましくは７ＭＰａ以上が望ましく、同上限については１２ＭＰａ以下、より好ましくは１０ＭＰａ以下が望ましい。

また充填ゴム１２は、加硫剤としての硫黄の配合量が４．０ｐｈｒ以上である高硫黄配合ゴムからなることが望ましい。硫黄が４．０ｐｈｒ以上配合されたゴムには、熱軟化し難い特性が与えられる。他方、硫黄の配合量が１２ｐｈｒを超えると、加硫が過度に促進されてゴム焼けが起こリやすくなる。従って、硫黄の配合量は、４．０〜１２ｐｈｒの範囲が好ましく、その下限値はより好ましくは５．０ｐｈｒ以上、また上限値はより好ましくは１０ｐｈｒ以下が望ましい。なお一般のタイヤ用ゴム組成物の硫黄の配合量は、せいぜい１．０〜３．５ｐｈｒである。

なお複素弾性率は、測定試料を岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳＦ−３型」を用いて、測定温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長歪１０％、片振幅１％にて測定した値とする。また測定試料は、タイヤを解体して当該部位から幅４mm、長さ３０mm、厚さ１〜２mmのサイズで切り出し、表面の凹凸をバフ掛けして平滑化されたものを用いた。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造を有しかつ表１の仕様に基づく重荷重用タイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５、パターン：４リブ、溝深さ１４mm、トレッド幅２３０mm、トレッド曲率半径７００mm）を試作するとともに、それぞれについてビード耐久性を測定した。また図１０に示される従来タイヤ（比較例１）及び図２の基本形態を具えつつも突き抜けスチールコードを有しないタイヤ（比較例２）についても同様のテストを行い性能を比較した。なお表中に記載していない仕様は、各タイヤとも同一とした。テスト方法は次の通りである。

＜ビード耐久性＞
ドラム試験機を用い、タイヤをリム（サイズ：７．５０×２２．５）に組み、内圧７００ｋＰａを充填後、縦荷重（２７．２５ｋＮの３倍）の条件下で速度３０ｋｍ／ｈで走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行時間を測定した。評価は、比較例１の走行時間を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど良好である。テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、ビード部の耐久性を向上していることが確認できる。

本発明の重荷重用タイヤの一実施形態を示す右半分断面図である。そのビード部を拡大して示す部分拡大図である。そのビード部をさらに拡大して示す断面略図である。折返し部付近のカーカスプライのスチールコードとビードコアとの関係を示す斜視図である。折返し部付近のカーカスプライのスチールコードとビードコアとの関係を示すタイヤ内腔側から見た側面図である。本発明の他の形態を示す斜視図である。本発明の他の形態を示すカーカスプライのスチールコード配列図である。正規状態におけるビード部の断面略図である。従来の重荷重用タイヤのビード部の部分断面図である。比較例１の重荷重用タイヤのビード部の部分断面図である。

符号の説明

１重荷重用タイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
６Ａカーカスプライ
６ａカーカスプライの本体部
６ｂカーカスプライの折返し部
８ビード補強層
１０折返し主部
１１折返し副部
ＳＣ１突き抜けスチールコード
ＳＣ２非突き抜けスチールコード

Claims

一対のビードコア間を跨るトロイド状の本体部に前記ビードコアの回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部が連設された少なくとも１枚のスチールコードのカーカスプライを含むカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、
前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向内側面、タイヤ半径方向内面及びタイヤ軸方向外側面に沿って折れ曲がる折返し主部と、該折返し主部に連なり前記ビードコアから離間してのびる折返し副部とを有し、
前記折返し副部は、前記ビードコアのタイヤ半径方向外面に対して９０°未満の角度θで前記本体部に向かって傾いてのびるとともに、
該折返し副部は、その少なくとも一部に、前記本体部のスチールコード間を通った突き抜けスチールコードを含むことを特徴とする重荷重用タイヤ。
前記折返し副部は、前記突き抜けスチールコードのみで構成されることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。
前記折返し副部は、外端が前記本体部の手前で終端する非突き抜けスチールコードと、前記突き抜けスチールコードとを含み、
かつ、前記突き抜けスチールコードは、少なくとも一方のビード部において前記折返し副部のスチールコード数の１／３以上であることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。
前記ビード部は、少なくとも１枚のスチールコードからなるビード補強層が設けられるとともに、
該ビード補強層は、前記カーカスプライの本体部のタイヤ軸方向内側をのびかつ前記突き抜けスチールコードの外端よりもタイヤ内腔側に配された内片部を少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
前記折返し副部は、そのスチールコードの外端から前記ビードコアの外面までの最短距離が５〜１２mmであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
前記折返し副部は、そのスチールコードの外端が、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態におけるタイヤ子午線断面において、リム離反点を通り前記本体部に引いた法線から該本体部に沿って２〜１２mmの距離を隔てて内側に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。